论文题目: 汽车变速器齿轮啮合瞬态性能分析研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 车辆工程
作者: 常志权
导师: 罗虹
关键词: 变速器,斜齿轮,接触,有限元,瞬态性能,结构参数,齿轮修形
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 汽车变速器是影响汽车各项性能的关键部件之一,作为其主要组成部分的齿轮传动系统工作性能的好坏将直接影响到汽车的各项性能指标。齿轮传动系统的工作情况极为复杂,相对于传统的齿轮设计分析方法和齿轮的有限元静态分析方法,齿轮副啮合动态性能分析能够得到更多的信息,比较全面的分析齿轮系统在啮合传动过程中的各项性能。在对国内外变速器齿轮传动系统动力学研究概况分析的基础上,本文针对某越野汽车变速器中五档斜齿轮副啮合系统,对其啮合过程的瞬态性能进行了分析。本文运用弹性接触有限元动态分析方法,在对齿轮副啮合传动模拟计算中关键的边界条件和载荷的施加以及齿轮间的接触的定义等问题探讨的基础上,建立了三维完整齿轮副啮合传动系统的有限元分析模型,并对该模型进行了瞬态模拟计算。由该动态模拟计算结果可以得到啮合齿轮副各处任意时刻的位移、速度和加速度信息,以及应力、应变信息,能够为研究齿轮副动态响应、啮合性能和承载能力等提供所需信息,使得对齿轮啮合瞬态性能的分析更加直接而全面。文中对模拟计算结果进行了详细的分析,得到了在齿轮副啮合过程中各瞬时时刻齿轮各处的应力分布和振动情况,以及随时间推移啮合齿轮各处应力和振动状态的变化情况;在此基础上,对沿轮齿齿宽和齿高方向的瞬时应力分布情况以及齿轮的动强度进行了较为详细的分析。应用上述完整齿轮副的三维接触有限元动态分析方法,分别对啮合齿轮副结构参数中的变位系数和螺旋角的改变以及齿轮修形对啮合瞬态性能的影响进行了分析,通过动态模拟计算,模拟结果清楚地显示了结构参数的变化引起的齿轮啮合瞬态性能的变化趋势以及精确修形后的齿轮啮合传动的瞬态性能得到了较大的改善,表明在齿轮设计时,该动态模拟分析方法对齿轮结构参数的选取以及齿轮修形有很好的指导作用。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 齿轮动力学研究现状
1.2.2 齿轮动力学模型的研究现状
1.2.3 齿轮系统动态特性分析的内容
1.3 本文研究的目的和研究内容
2 变速器齿轮系统模型的建立及齿轮啮合传动的模拟
2.1 引言
2.2 齿轮啮合传动系统三维几何实体模型的建立
2.3 齿轮啮合传动系统三维有限元模型的建立
2.3.1 选择材料及单元网格划分
2.3.2 边界条件和载荷的施加
2.4 有限元模型中的接触问题
2.4.1 接触问题有限元法的基本概念
2.4.2 弹性接触有限元混合算法
2.4.3 基于罚函数法的动态接触处理技术
2.4.4 LS-DYNA 中接触类型的定义
2.5 有限元模型中的接触问题
2.6 本章小结
3 齿轮啮合传动的瞬态性能分析研究
3.1 引言
3.2 瞬态应力分析
3.2.1 齿宽方向轮齿应力分析
3.2.2 齿高方向轮齿应力分析
3.2.3 齿轮应力分析
3.3 轮齿啮合动态性能分析
3.3.1 齿轮传动的振动机理
3.3.2 啮合齿轮副固有特性分析
3.3.3 齿轮啮合动态响应分析
3.4 本章小结
4 齿轮结构参数对瞬态性能的影响
4.1 引言
4.2 变位系数的变化对齿轮啮合瞬态性能的影响
4.2.1 对齿轮瞬时应力的影响分析
4.2.2 对齿轮动态响应的影响分析
4.3 螺旋角变化对齿轮啮合瞬态性能的影响
4.3.1 对齿轮瞬时应力的影响分析
4.3.2 对齿轮动态响应的影响分析
4.4 本章小结
5 斜齿轮修形对瞬态性能影响分析
5.1 引言
5.2 斜齿轮修形理论基础
5.2.1 斜齿轮齿向修形
5.2.2 斜齿轮齿高修形
5.3 斜齿轮修形与结果分析
5.3.1 斜齿轮修形
5.3.2 修形结果应力分析
5.3.3 修形结果振动响应分析
5.4 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
附:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
发布时间: 2005-11-07
参考文献
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